JP5066086B2 - Exterior voice coil assembly for use in loud loudspeaker applications - Google Patents
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Description
本願は、米国特許法の規定により、2005年7月28日に出願された米国仮特許出願第60/703,009号の優先権及び恩恵を主張するものである。同特許出願に触れたことにより、この特許出願に開示された内容は本明細書中に含まれたものとする。 This application claims the priority and benefit of US Provisional Patent Application No. 60 / 703,009, filed July 28, 2005, in accordance with US Patent Law. It is assumed that the contents disclosed in this patent application are included in this specification by touching this patent application.
本発明は、電気機械的ラウドスピーカーモータ構造に関し、更に詳細には、大音量で変位量が大きい(long excursion)ラウドスピーカーの用途で使用するための外装ボイスコイルアッセンブリ及び外装ボイスコイルアッセンブリの製造方法に関する。 The present invention relates to an electromechanical loudspeaker motor structure, and more particularly, to an exterior voice coil assembly for use in loudspeaker and long excursion loudspeaker applications, and a method for manufacturing an exterior voice coil assembly. About.
近年の市場では、変位量が大きく且つ大音量を発するラウドスピーカー(例えば、低周波数ドライバー即ちウーハー)に重きが置かれており、製造者達は、これまで想像できなかったレベルの酷使に耐える製品を製造しようと試みている。DBドラッグレース及び他の形態の音の大きさレベルの競争により、長時間に亘って数kWを放散する増幅器及びラウドスピーカーが形成されてきた。こうした製品は、故障前に170dbを越える音響出力を発生する自動音響システムに組み込まれてきた。 In recent years, the loudspeakers (for example, low-frequency drivers or woofers) that produce large volumes and large displacements are emphasized in the market in recent years, and manufacturers can withstand the level of abuse that has never been imagined before. Trying to manufacture. DB drag racing and other forms of loudness level competition have created amplifiers and loudspeakers that dissipate several kW over time. Such products have been incorporated into automated acoustic systems that generate an acoustic output in excess of 170 db before failure.
ラウドスピーカーの限界はよく理解されている。詳細には、大電力の信号は、スピーカーのダイヤフラム即ちコーンを駆動して大きく変位させ、これにより、比較的挑戦的な音響信号によって駆動された場合、通常は往復動であるダイヤフラムの動きに不整合を生じる。代表的な従来技術のウーハーは、截頭円錐形ドライバーダイヤフラムを支持する円形バスケットを使用する。ダイヤフラムは、環状サラウンド即ちサスペンションを支持する円形の周縁部を有する。一般的には、截頭円錐形ダイヤフラムの円形の小端は、実質的に円筒形のボイスコイル巻型を支持する。この巻型には、正端端子及び負端端子を持つ導電性ボイスコイルが巻いてある。 The limitations of loudspeakers are well understood. Specifically, the high power signal drives the loudspeaker diaphragm or cone to greatly displace it, thereby avoiding the movement of the diaphragm, which is normally reciprocating, when driven by a relatively challenging acoustic signal. Cause alignment. A typical prior art woofer uses a circular basket that supports a frustoconical driver diaphragm. The diaphragm has a circular periphery that supports an annular surround or suspension. In general, the small circular end of the frustoconical diaphragm supports a substantially cylindrical voice coil former. A conductive voice coil having a positive end terminal and a negative end terminal is wound around the winding mold.
従来のウーハーは、ドライバーダイヤフラムの截頭円錐形形状にぴったりと追従し、モータ磁石及び円形のダイヤフラムサラウンドを同軸に整合した状態で支持する支持バスケットを使用し、これにより、ダイヤフラムは、ボイスコイルの電気的励起に応じて軸線方向に移動できる。 Conventional woofers use a support basket that closely follows the frustoconical shape of the driver diaphragm and supports the motor magnet and the circular diaphragm surround in a coaxially aligned manner, which allows the diaphragm to be It can move in the axial direction in response to electrical excitation.
ラウドスピーカーやウーハーの故障は、熱的な又は機械的な過負荷の問題を原因とすることが多い。競争に勝つ音圧レベルを提供する上で、大量の電力を提供することが必要とされ、このような電力を持つ信号は、ボイスコイル導体に非常に大きな電流を通すことを必要とし、かくして大量の熱を発生し、ウーハーのダイヤフラムを非常に大きく変位させる。このように変位量が非常に大きいと、ダイヤフラム及びその支持サスペンションに極めて大きな機械的負荷が発生する。競争では、オペレータは、可能な限りの大音量で再生しようとし、多くの場合、ラウドスピーカードライブをオーバードライブし、ボイスコイルを焼き切ってしまったり開回路してしまったりする。このような極端な使用は、コーン、サラウンド、「スパイダー」サスペンション部材を機械的に破損してしまう場合があり、又は、移動中、不整合のコイルがモータの環状ギャップ縁部を擦り、ボイスコイルを破損してしまう場合がある。 Failure of loudspeakers and woofers is often caused by thermal or mechanical overload problems. In order to provide a competitive sound pressure level, it is necessary to provide a large amount of power, and a signal with such power requires a very large current to flow through the voice coil conductor, and thus a large amount of power. The woofer diaphragm is displaced greatly. Thus, when the displacement is very large, a very large mechanical load is generated on the diaphragm and its supporting suspension. In competition, the operator tries to play as loud as possible, often overdriving the loudspeaker drive, burning out the voice coil or opening the circuit. Such extreme use can mechanically damage the cone, surround, and “spider” suspension members, or, during movement, misaligned coils rub the annular gap edges of the motor, causing voice coils May be damaged.
従って、最新の大音量大変位ラウドスピーカーの用途の過酷さに耐えるようになったボイスコイルが必要とされている。 Accordingly, there is a need for a voice coil that can withstand the rigors of the latest high volume, large displacement loudspeaker applications.
ラウドスピーカーを組み立てるとき、通常は、一つの重要な整合工程が、組み立て作業の費用及び時間を大幅に増大する。ラウドスピーカーモータは、環状モータギャップ内に正確に且つ同心に配置された実質的に円筒形のボイスコイルと組み立てなければならない。コーン及びボイスコイルは、通常は第1アッセンブリの部分であり、この第1アッセンブリをモータ及びバスケットを含む第2アッセンブリ内に下ろす。組み立て者がボイスコイルを環状磁気ギャップ内で不整合にしてしまった場合には、ボイスコイルは磁気ギャップの円筒形と接触し、又は擦れ、これによりラウドスピーカーの変形や破損を生じる。この整合の重要性により、ラウドスピーカーの組み立て費用が増大する。 When assembling a loudspeaker, typically one important alignment process greatly increases the cost and time of the assembly operation. The loudspeaker motor must be assembled with a substantially cylindrical voice coil positioned precisely and concentrically within the annular motor gap. The cone and voice coil are usually part of the first assembly, which is lowered into a second assembly that includes a motor and a basket. If the assembler misaligns the voice coil within the annular magnetic gap, the voice coil will contact or rub against the cylindrical shape of the magnetic gap, thereby causing deformation or breakage of the loudspeaker. The importance of this alignment increases the loudspeaker assembly costs.
従って、ラウドスピーカー組み立てプロセスの重要性及び費用を低減できるようになった、ボイスコイルアッセンブリが必要とされている。 Accordingly, there is a need for a voice coil assembly that can reduce the importance and cost of the loudspeaker assembly process.
従って、本発明は、上述の問題点を少なくとも二つの方法で解決する。第1の方法では、本発明は、変位量が大きく大音量のラウドスピーカーの用途に耐えるようになった、保護即ち外装を施したボイスコイルアッセンブリを提供する。第2に、本発明は、ラウドスピーカー組み立てプロセスの重要性及び費用を低減できるようになった外装ボイスコイルアッセンブリを提供する。改良された特徴は、個々に又は組み合わせて達成され、本発明は、これらの利点のうちの二つ又はそれ以上を組み合わせることを必要とすると解釈されるべきではない。 Accordingly, the present invention solves the above-mentioned problems in at least two ways. In a first method, the present invention provides a voice coil assembly with a protective or armor that is designed to withstand the use of loud loudspeakers with high displacement. Second, the present invention provides an exterior voice coil assembly that can reduce the importance and cost of the loudspeaker assembly process. Improved features may be achieved individually or in combination and the invention should not be construed as requiring the combination of two or more of these advantages.
本発明の外装ボイスコイルアッセンブリは、第1実施例において、巻型が、硬化性樹脂で実質的に含浸した即ち飽和した多孔質基材を含む。導線コイルを巻型の外面又は内面に巻き付け即ち配置した後、導線コイルに巻き付けた補剛体内に包囲する。ラウドスピーカーの用途では、導線コイルは、ボイスコイルとして周知である。補剛体は、好ましくは、硬化性樹脂で実質的に含浸した即ち飽和した多孔質基材である。外封入補剛体は、外装層とも呼ばれる。好ましくは、このプロセスは、導線コイルを、織物及び樹脂でできた内層及び外層内に効果的に封入する。巻型及び補剛体は、好ましくは同延であり、それらの共通の軸線に沿って同じ円筒形長さを有する。完成した外装ボイスコイルアッセンブリは、選択された形状に硬化した後、好ましくは、外装ボイスコイルアッセンブリの内部と外部との間を通気できるように、即ち流体連通するように、外装ボイスコイルアッセンブリの側壁を貫通した間隔が隔てられた複数の通穴がドリル加工により形成される。 In the first embodiment, the outer voice coil assembly of the present invention includes a porous substrate in which a winding mold is substantially impregnated with a curable resin, that is, saturated. After the conducting coil is wound or arranged on the outer surface or the inner surface of the winding mold, it is enclosed in a stiffening body wound around the conducting coil. For loudspeaker applications, the lead coil is known as a voice coil. The stiffener is preferably a porous substrate substantially impregnated or saturated with a curable resin. The outer encapsulated stiffener is also called an exterior layer. Preferably, this process effectively encapsulates the wire coil in inner and outer layers made of fabric and resin. The former and the stiffener are preferably coextensive and have the same cylindrical length along their common axis. After the finished outer voice coil assembly is cured to a selected shape, the side walls of the outer voice coil assembly are preferably configured to allow ventilation, i.e., fluid communication, between the interior and exterior of the outer voice coil assembly. A plurality of through holes that are spaced apart from each other are formed by drilling.
導線コイルは第1及び第2のコイル端を有し、これらのコイル端は、好ましくは、外装ボイスコイルアッセンブリの基端から出る、巻型の側壁にぴったりとくっつけることができる平らなリボン状の導体端にハンダ付けされる。その結果、外装即ち補剛体がコイルの接続導体を側方から保護する。 The lead coil has first and second coil ends, which are preferably flat ribbon-like shapes that can be snugly attached to the side walls of the mould, emanating from the proximal end of the outer voice coil assembly. Soldered to the conductor end. As a result, the exterior or stiffener protects the connecting conductor of the coil from the side.
好ましい実施例では、外装ボイスコイルアッセンブリは、有利には、少なくとも二つの実質的に同軸の円筒壁により、構造的一体性及び剛性が得られる。前記円筒壁の各々は比較的薄く、及び従って、従来の比較的厚いボイスコイル巻型と比較すると、良好な熱伝達体である。 In a preferred embodiment, the armored voice coil assembly is advantageously provided with structural integrity and rigidity by at least two substantially coaxial cylindrical walls. Each of the cylindrical walls is relatively thin and is therefore a good heat transfer body when compared to conventional relatively thick voice coil formers.
好ましい外装ボイスコイルアッセンブリの製造は、以下のプロセスを使用して行われる。第1に、硬化性樹脂で含浸した多孔質基材のストリップをマンドレル又は工具に巻き付ける。第2に、導線コイルを巻型の内面又は外面に、従来のコイル−巻型接着剤コーティングを使用せずに直接巻き付け、即ち配置する。上述のように、好ましくは、導線コイルは第1及び第2のコイル端を有し、これらのコイル端は、巻型の選択された端から出るように、巻型の側壁にぴったりとくっつけることができる平らなリボン状の導体端にハンダ付けされる。その結果、外装即ち補剛体がコイルの接続導体を側方から保護する。第3に、導線コイルの露呈された側部を補剛体で覆い又はこれに補剛体を巻き付けることにより、導線コイルを保護するジャケット即ち外装を形成する。次に、外装ボイスコイルアッセンブリの焼き付け又は硬化を行い、巻型、導線コイル、及び補剛体を融着して一体の中実形態にする。融着工程後、外装ボイスコイルアッセンブリ内に包囲された導線を避けるように選択されたアッセンブリの側壁の複数の位置に、複数の通穴を、打ち抜き又はドリル加工で形成する。 The manufacture of the preferred outer voice coil assembly is performed using the following process. First, a strip of porous substrate impregnated with a curable resin is wrapped around a mandrel or tool. Second, the conductive coil is wound or placed directly on the inner or outer surface of the winding without using a conventional coil-winding adhesive coating. As described above, preferably, the lead coil has first and second coil ends that are tightly attached to the sidewalls of the winding so that they exit from selected ends of the winding. Soldered to the end of a flat ribbon-like conductor. As a result, the exterior or stiffener protects the connecting conductor of the coil from the side. Third, the exposed side of the conductive coil is covered with a stiffener or wrapped around it to form a jacket or sheath that protects the conductive coil. Next, the outer voice coil assembly is baked or cured, and the winding form, the conductive wire coil, and the stiffening body are fused to form an integral solid form. After the fusion process, a plurality of through holes are formed by punching or drilling at a plurality of positions on the side wall of the assembly selected so as to avoid the lead wire enclosed in the exterior voice coil assembly.
多層外装ボイスコイルアッセンブリは、巻型上に内導線コイル及び外導線コイルを備えていてもよく、他の導線コイルが補剛体内又はその周囲に設けられ、露呈されたコイル捲線を、追加の補剛体で、各コイルが(a)巻型と補剛体との間、又は(b)一対の補剛体間のいずれかの間に包囲される限り、巻型−コイル−補剛体−コイル−補剛体−コイル−補剛体等の選択された積層数で覆い、保護し、絶縁することにより、完成する。 The multilayer armored voice coil assembly may include an inner conductor coil and an outer conductor coil on the winding form, and another conductor coil is provided in or around the stiffener, and the exposed coil winding is used as an additional supplement. As long as each coil is enclosed either between (a) the winding and the stiffening body, or (b) between a pair of stiffening bodies, the winding-coil-stiffening-coil-stiffening body -Complete by covering, protecting and insulating with a selected number of stacks such as coils-stiffeners.
多層外装ボイスコイルアッセンブリは、例えばウーハー等の多ボイスコイルドライバーで、又は選択された駆動特性又はインピーダンス特性を提供するようになったドライバーで使用してもよい。用途に応じて、多層外装ボイスコイルは、軸線に沿って重なり配向で整合させてもよいし、又は、設置後に、選択されたドライバーの磁気ギャップに合わせて配向を変えるため、巻型の選択された端部に関して様々な位置に配置してもよい。導線コイルは、選択された駆動特性即ちインピーダンス特性を提供するため、軸線方向長さが同じであってもよいし異なっていてもよく、捲線の導体が同じであってもよいし異なっていてもよく(例えば、材料、ゲージ、大きさ、又は形状が異なっていてもよい)、捲線の数即ち巻回数が同じであってもよいし異なっていてもよい。 The multilayer armored voice coil assembly may be used with a multi-voice coil driver, such as a woofer, or with a driver adapted to provide selected drive or impedance characteristics. Depending on the application, the multilayer armored voice coil may be aligned in an overlapping orientation along the axis, or after installation, a winding type is selected to change orientation to match the magnetic gap of the selected driver. It may be arranged at various positions with respect to the end. Conductor coils may have the same or different axial lengths to provide selected drive or impedance characteristics, and the conductors of the wire may be the same or different. Often, for example, the material, gauge, size, or shape may be different, and the number of windings, i.e., the number of turns, may be the same or different.
使用に当たっては、外装ボイスコイルアッセンブリは、導体が補剛体又は外装層によって損傷から保護されるため、比較的高い温度に耐えることができ、更に、所定時間に亘って、モータギャップ縁部に対する不整合及びその結果としての擦れに耐えることができる。 In use, the armored voice coil assembly can withstand relatively high temperatures because the conductor is protected from damage by a stiffener or armor layer, and is also misaligned against the motor gap edge over time. And can withstand the resulting rubbing.
本発明の特徴及び利点は、添付図面を参照し、幾つかの好ましい実施例の以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。 The features and advantages of the present invention will become apparent upon reading the following detailed description of some preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
図1に示すように、ラウドスピーカードライバーで使用するための従来のボイスコイル2は円筒形巻型4を含み、この巻型に複数の導線巻回部を巻き付けてコイル6を形成する。巻型4は、ドライバーモータの磁気ギャップ内に懸架するため、コイル6を選択された配向で支持する。
As shown in FIG. 1, a conventional voice coil 2 for use in a loudspeaker driver includes a cylindrical winding mold 4, and a
図2乃至図7は、本発明の外装ボイスコイルアッセンブリの幾つかの例示の実施例を示す。図2の実施例で説明を開始すると、外装ボイスコイルアッセンブリ22は巻型24を含む。巻型24はチューブ状であり、外面と、中空内部を形成する内面とを持つ連続壁を有する。図2乃至図7は、巻型24について、好ましい円筒形形状を示す。しかしながら、巻型24はどのような断面形状であってもよいということは当業者には理解されよう。巻型24は、好ましくは、硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材から形成される。多孔質吸収基材として、ガラス織物材料、パラ−アラミドファイバ(即ちケブラー(ケブラー(KEVLAR)は登録商標である))材料、又は綿線維材料を含むがこれらの材料に限定されない様々な材料を選択できる。巻型24は、硬化性樹脂で実質的に含浸されており、即ち飽和している。液体又はゲル状のポリイミド樹脂を含むがこれらに限定されない様々な硬化性樹脂を使用できる。本願に亘る巻型についての言及は、上述の巻型に関するということは理解されよう。
2-7 show several exemplary embodiments of the armored voice coil assembly of the present invention. Beginning with the embodiment of FIG. 2, the exterior
導線コイル26が巻型24の外側面に巻き付けてある。この導線コイル26は、このコイルに巻き付けた外補剛体層28によって包囲されている。補剛体28もまた、硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材である。多孔質吸収基材は、上述の材料から選択される。更に、硬化性樹脂は、上述の樹脂から選択される。好ましい実施例では、補剛体は、液体又はゲル状のポリイミド樹脂で含浸し、即ち飽和したガラス織物材料である。本願に亘る補剛体についての言及は、上述の補剛体に関するということは理解されよう。このプロセスにより、導線コイル26を巻型24と補剛体28との間に効果的に封入する。補剛体28の外封入層を外装層とも呼ぶ。好ましくは、巻型24及び補剛体層28は同延であり、完全に外装を施した状態のボイスコイルアッセンブリ22で、これらの共通の軸線に沿った円筒形長さが同じである。外装ボイスコイルアッセンブリ22は、好ましくは、融着又は硬化により中実の円筒形形状にされる。
A conducting
図3及び図4は、上文中に定義した巻型34を持つ外装ボイスコイルアッセンブリ32の第2実施例を示す。図4は、図3に示す外装ボイスコイルアッセンブリ32の側壁の拡大詳細図である。上文中に説明したように、巻型34は、好ましくは、ポリイミド樹脂で実質的に含浸した即ち飽和したガラス織物で形成されている。導線コイル36を巻型34の外側面に巻き付けた後、これを上文中に説明したように補剛体38によって包囲する。好ましい実施例では、この補剛体38は、導線コイル36に巻き付けた一層のポリイミド樹脂含浸ガラス織物層を提供し、織物及び樹脂でできた内層及び外層内に導線コイル36を効果的に封入する。外装ボイスコイルアッセンブリ32の硬化後、好ましくは外装ボイスコイルアッセンブリ32にドリル加工を施すことによって、間隔が隔てられた複数の穴即ち通穴40を穿孔する。好ましい実施例では、7個の通穴40が、外装ボイスコイルアッセンブリ32の周囲に亘って等間隔に間隔が隔てられている。これらの通穴40は、外装ボイスコイルアッセンブリ32の内部と外部との間を流体連通する。導線コイル36は、第1及び第2のコイル端を有し、これらは、平らなリボン状の導体端42、44に、好ましくは、ハンダ付けされる。導体端42、44は、巻型34の側壁にぴったりとくっつけることができ、外装ボイスコイルアッセンブリ32の基端46から延びる。これにより、外装即ち補剛体38でコイルの接続導体を側方から保護できる。有利には、外装ボイスコイルアッセンブリ32は、実質的に同軸の少なくとも二つの円筒形の壁34、36と構造的に一体であり且つ補剛されるため、円筒形の層の各々を薄くすることができ、従って、これらの層は、従来の厚いボイスコイル巻型と比較すると、良好な熱伝導体である。
3 and 4 show a second embodiment of an external
多層外装ボイスコイルアッセンブリ52を図5に示す。このアッセンブリは、上文中に説明した巻型54を含む。第1導線コイル56を巻型54の外面に巻き付け、即ち配置する。次いで、この第1導線コイル56を、上文中に説明したように形成した第1補剛体58内に包囲する。このプロセスにより、第1導線コイル56を織物及び樹脂でできた内層及び外層内に効果的に封入する。第2導線コイル60を補剛体58の外面に巻き付け、即ち配置し、第2補剛体62内に包囲する。この第2補剛体62は、好ましくは、上文中に説明した補剛体から選択される。このプロセスは、第2導線コイル60を織物及び樹脂でできた内層及び外層内に効果的に封入する。
A multilayer armored
多層外装ボイスコイルアッセンブリは、巻型に、図6及び図7に示すように内部導線コイルが設けられていてもよいし、図5及び図7に示すように外部導線コイルが設けられていてもよく、他方の導線コイルは、補剛体層内又はその周囲に設けられ、露呈された状態の導線コイルを、各導線コイルが(a)巻型と補剛体との間、又は(b)一対の補剛体層間のいずれかに包囲される限り、追加の補剛体により、選択された数の巻型−コイル−補剛体−コイル−補剛体−コイル−補剛体、等の積層により覆い、保護し、絶縁することにより仕上げを行う。 The multilayer armored voice coil assembly may be provided with an internal conductor coil as shown in FIGS. 6 and 7 or an external conductor coil as shown in FIGS. The other conducting coil is provided in or around the stiffening body layer, and the exposed conducting coil is connected between each winding coil (a) between the winding form and the stiffening body, or (b) a pair of As long as it is surrounded by any of the layers between the stiffeners, the additional stiffeners cover and protect the selected number of windings-coils-stiffeners-coils-stiffeners-coils-stiffeners, etc. Finish by insulating.
図6は、多層外装ボイスコイルアッセンブリ72の別の実施例を示す。上文中に説明したように形成した巻型74の内面に内部導線コイル76を配置する。次いで、内部導線コイル76を内補剛体78内に包囲する。内補剛体78は、上文中に説明した補剛体から選択される。このプロセスは、内部導線コイル76を、織物及び樹脂でできた内層及び外層内に効果的に封入する。外部導線コイル80を巻型74に巻き付け、即ち配置する。次いで、外部導線コイル80を外補剛体82内に包囲する。外補剛体82は、上文中に説明した補剛体から選択される。このプロセスは、外部導線コイル80を、織物及び樹脂でできた内層及び外層内に効果的に封入する。
FIG. 6 shows another embodiment of a multilayer armored
図7は、更に別の多層外装ボイスコイルアッセンブリ92を示す。このアッセンブリは、上文中に説明した巻型94を含む。第1内部導線コイル96を巻型94に巻き付け、即ち配置する。次いで、第1内部導線コイル96を内補剛体98内に包囲する。この内補剛体98は、上文中に説明した補剛体から選択される。このプロセスは、第1内部導線コイル96を、織物及び樹脂でできた内層及び外層内に効果的に封入する。第2導線コイル100を巻型94の外面に巻き付け、即ち配置し、第2補剛体102内に包囲する。この第2補剛体102は、上文中に説明した補剛体から選択される。このプロセスは、第2導線コイル100を、織物及び樹脂でできた内層及び外層内に効果的に封入する。第3導線コイル104を第2補剛体102の外面に巻き付け、即ち配置し、第3補剛体106内に包囲する。この第3補剛体106は、上文中に説明した補剛体から選択される。このプロセスは、第3導線コイル104を、織物及び樹脂でできた内層及び外層内に効果的に封入する。
FIG. 7 shows yet another multilayer armored
上文中に説明し、本願に含まれる外装ボイスコイルアッセンブリは、以下の好ましい製造プロセスを使用して形成される。第1に、外装ボイスコイルアッセンブリは、硬化性樹脂で含浸した多孔質基材をマンドレル又は工具に巻き付け、外面及び内面を持つ中空の即ちチューブ状の巻型を形成する。本発明の好ましい実施例では、多孔質基材には、ガラス織物材料、パラ−アラミドファイバ(即ちケブラー(ケブラー(KEVLAR)は登録商標である))材料、又は場合によっては炭素繊維材料のストリップが含まれるが、これらに限定されない。本発明の好ましい実施例では、硬化性樹脂には、ポリイミド樹脂が含まれるが、これに限定されない。添付図面に示すように、マンドレル又は工具の好ましい形状は、実質的に円筒形である。しかしながら、この他の形状を使用してもよいということは当業者には理解されよう。第2に、導線コイルは、従来のコイル−巻型接着剤コーティング法を使用して巻型を含浸するとき、即ち濡らすとき、巻型に巻き付けられ、又は巻型内に又は外に配置される。導線コイルは、好ましくは、エナメル線である。好ましい実施例では捲線コイルを巻型上に配置してもよいし、巻型内に配置してもよい。上述のように、好ましくは、捲線コイルの第1及び第2の端部は、巻型の選択された端部(例えば基端、又は自由端即ち先端)から出るように巻型側壁にぴったりとくっつけることができる平らなリボン状の導体端(例えば、図3に参照番号42及び44を付した)にハンダ付けされる。これにより、使用時に、外装即ち補剛体がコイルの導線の連結部を側方から保護する。第3に、導線コイルの露呈された側部を、硬化性樹脂で含浸した多孔質基材の第2ストリップで覆い、又はこのストリップを巻き付けることにより、コイルを保護するジャケット即ち外装を形成する。上述のように、多孔質基材には、ガラス織物材料、ケブラー(ケブラー(KEVLAR)は登録商標である)ファイバ材料、又は場合によっては炭素繊維材料が含まれるが、これらに限定されない。硬化性樹脂には、好ましくは、ポリイミド樹脂が含まれるが、この材料に限定されない。次に、外装ボイスコイルアッセンブリの焼き付け又は硬化を行い、巻型、導線コイル、及び補剛体を融着して一体の中実体にする。融着工程後、外装ボイスコイルアッセンブリ内に包囲された導線を避けるように選択された外装ボイスコイルアッセンブリの側壁の複数の位置に、複数のベント通穴(例えば通穴40)を、打ち抜き又はドリル加工で形成する。 The armored voice coil assembly described above and included in the present application is formed using the following preferred manufacturing process. First, the exterior voice coil assembly winds a porous substrate impregnated with a curable resin around a mandrel or tool to form a hollow or tube-shaped winding mold having an outer surface and an inner surface. In a preferred embodiment of the invention, the porous substrate comprises a glass woven material, para-aramid fiber (ie Kevlar (Kevlar is a registered trademark)) material, or possibly a strip of carbon fiber material. Including, but not limited to. In a preferred embodiment of the present invention, the curable resin includes, but is not limited to, a polyimide resin. As shown in the accompanying drawings, the preferred shape of the mandrel or tool is substantially cylindrical. However, those skilled in the art will appreciate that other shapes may be used. Secondly, the conductor coil is wound on the winding or placed in or out of the winding when it is impregnated, i.e. wetted, using conventional coil-winding adhesive coating methods. . The conductor coil is preferably an enameled wire. In a preferred embodiment, the winding coil may be placed on the winding form or in the winding form. As noted above, preferably the first and second ends of the winding coil are snugly aligned with the winding sidewall such that they exit from a selected end (eg, proximal or free end or tip) of the winding. Soldered to a flat ribbon-like conductor end that can be attached (eg, labeled 42 and 44 in FIG. 3). Thereby, at the time of use, an exterior, ie, a stiffening body, protects the connection part of the coil conducting wire from the side. Third, the exposed side of the conductor coil is covered with a second strip of porous substrate impregnated with a curable resin or wrapped around to form a jacket or sheath that protects the coil. As noted above, porous substrates include, but are not limited to, glass fabric materials, Kevlar (Kevlar is a registered trademark) fiber material, or in some cases a carbon fiber material. The curable resin preferably includes a polyimide resin, but is not limited to this material. Next, the outer voice coil assembly is baked or cured, and the winding form, the conductive wire coil, and the stiffening body are fused to form an integral solid body. After the fusing process, a plurality of vent through holes (eg, through holes 40) are punched or drilled at a plurality of locations on the side wall of the outer voice coil assembly that is selected to avoid wires surrounded within the outer voice coil assembly. Formed by processing.
多層外装ボイスコイルアッセンブリは、巻型に内部導線コイル又は外部導線コイルが設けられていてもよく、他方の導線コイルは、補剛体層内又はその周囲に設けられ、露呈された状態の導線コイルを、各導線コイルが(a)巻型と補剛体との間、又は(b)一対の補剛体層間のいずれかに包囲される限り、追加の補剛体により、選択された数の巻型−コイル−補剛体−コイル−補剛体−コイル−補剛体、等の積層により覆い、保護し、絶縁することにより仕上げを行う。 The multilayer armored voice coil assembly may be provided with an inner conductor coil or an outer conductor coil in the winding form, and the other conductor coil is provided in or around the stiffening body layer, and the exposed conductor coil As long as each wire coil is enclosed either either (a) between the winding and the stiffener, or (b) between a pair of stiffener layers, the additional stiffener will allow the selected number of winding-coils. -Finishing is performed by covering, protecting, and insulating by laminating a stiffening body, a coil, a stiffening body, a coil, and a stiffening body.
多層外装ボイスコイルアッセンブリは、例えば、ウーハー等の多ボイスコイルドライバーで、又は選択された駆動特性又はインピーダンスを提供するようになったドライバーで使用してもよい。用途に応じて、層状導線コイルは、軸線に沿って重なり配向で整合してもよいし、又は、設置後に、選択されたドライバーの磁気ギャップに合わせて配向を変えるため、巻型の選択された端部に関して様々な位置に配置してもよい。導線コイル即ちボイスコイルは、選択した駆動特性即ちインピーダンス特性を提供するため、更に、軸線方向長さが同じであってもよいし異なっていてもよく、捲線導線(例えば、材料、ゲージ/大きさ、又は形状)が同じであってもよいし異なっていてもよく、又は捲線又は巻回数が同じであってもよいし異なっていてもよい。 The multilayer armored voice coil assembly may be used, for example, with a multi-voice coil driver, such as a woofer, or with a driver adapted to provide selected drive characteristics or impedance. Depending on the application, the layered conductor coil may be aligned in an overlapping orientation along the axis, or, after installation, selected for the winding form to change orientation to match the magnetic gap of the selected driver. You may arrange | position in various positions regarding an edge part. Conductor coils or voice coils can also have the same or different axial lengths to provide selected drive or impedance characteristics, such as wire conductors (eg, material, gauge / size Or the shape) may be the same or different, or the winding or the number of windings may be the same or different.
使用に当たっては、外装ボイスコイルアッセンブリは、高い作動温度に耐えることができ、更に、経時的不整合及びそれによるモータギャップ縁部に対する摩擦に耐えることができる。これは、コイルの導体が、硬化性樹脂で含浸した多孔質基材でできた外装又は補剛体によって、損傷から保護されているためである。 In use, the armored voice coil assembly can withstand high operating temperatures and can withstand misalignment over time and thereby friction against the motor gap edges. This is because the coil conductor is protected from damage by an exterior or stiffening body made of a porous substrate impregnated with a curable resin.
図8を参照すると、本発明の外装ボイスコイルを組み込んだラウドスピーカードライバー200が示してある。このドライバーは、随意であるが、截頭円錐形ドライバーダイヤフラム204を支持する代表的な円形バスケット202を含む。通常は、ダイヤフラム204の小端206が、実質的に円筒形の外装ボイスコイル巻型22を支持する。正端端子及び負端端子を備えた、巻き付けた導電性ボイスコイル26が、巻型22内に配置される。ドライバーは、随意であるが、ドライバーダイヤフラムの截頭円錐形形状にぴったりと合ったバスケット202を使用する。このバスケット202は、モータ磁石208、及び円形のダイヤフラムサラウンド即ちスパイダー210を磁極片212と軸線方向で整合した状態に支持し、外装ボイスコイル22の励起に応じてダイヤフラムを軸線方向に移動させることができる。ラウドスピーカードライバー200は、好ましくは、一つ又はそれ以上の磁気構造を含む。これらの磁気構造には、磁束を提供するための一つ又はそれ以上の永久磁石(例えば208)が含まれる。磁束は、磁束が外装ボイスコイル22に作用を及ぼす磁気ギャップ214を横切って集中する。
Referring to FIG. 8, a
このようなラウドスピーカーについての一般的な関心は、熱過負荷によりドライバーが破損してしまうという問題である。多くの用途について、適切な音圧レベルを提供するのに大量の電力が必要とされるため、ラウドスピーカーから大音量の音響出力を発生するにはボイスコイル導体26に非常に大きな電流を通す必要があり、この電流によりボイスコイルで熱が発生し、この熱が巻型24及び補剛体28を通って隣接した空気空間及び金属構造に放散される。巻型24を通って流れる熱は、一部がドライバーの磁極片212を介して放散され、補剛体28を通って流れる熱は、一部がドライバーのポット又は表面を形成する外磁気ギャップを介して放散される。
A common concern with such loudspeakers is the problem of driver damage due to thermal overload. For many applications, a large amount of power is required to provide an appropriate sound pressure level, so generating a loud sound output from a loudspeaker requires passing a very large current through the
高い出力取り扱い特性を提供し、受け入れことができる入力駆動信号の範囲を非常に広くするため、以上の例示の実施例で説明した外装ボイスコイルのうちの任意の外装ボイスコイルをドライバー200で使用でき、外装ボイスコイルを含む一つ又はそれ以上のドライバーをラウドスピーカーシステムに組み込むことができる。例として、一つ以上の被駆動ボイスコイルを備えたウーハーを含むラウドスピーカーシステムは、多層外装ボイスコイル92を有し、中音域ドライバー及び一つ又はそれ以上のツィーターは、基本的な外装ボイスコイル22を有する。
Any of the outer voice coils described in the above exemplary embodiments can be used by the
本発明のボイスコイル巻型は、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な形体で形成できるということは、当業者には明らかであろう。本明細書中で使用した「チューブ状」という用語は、円筒形形状又は円形断面の巻型に限定されず、内腔即ち内容積を形成する外壁面を持つ巻型即ちボビン状構造を意味し、正方形、六角形、又は随意の形状(例えば腎臓形状)のチューブ状巻型を、本発明に従って外装ボイスコイルにすることができる。例えば、ラウドスピーカーの磁極片の断面が、五つの側部を持つ斜方形と類似している場合には、上記用途用の外装ボイスコイルは、上記磁極片を受け入れる大きさの中空内部を持つ、五つの側部を備えたぴったりと装着したチューブ状と類似する。 It will be apparent to those skilled in the art that the voice coil former of the present invention can be formed in a variety of configurations without departing from the scope of the present invention. As used herein, the term “tubular” is not limited to a cylindrical shape or a circular cross-sectional form, but refers to a form or bobbin-like structure having an outer wall that forms a lumen or volume. A tube winding of square, hexagonal, or optional shape (eg, kidney shape) can be an outer voice coil according to the present invention. For example, if the cross-section of a loudspeaker pole piece is similar to a rhombus with five sides, the exterior voice coil for the application has a hollow interior sized to receive the pole piece. Similar to a tightly fitted tube with five sides.
新規であり且つ改良された方法の好ましい実施例を説明したが、当業者は、本明細書中に記載した教示に鑑みて、この他の変形や変更を行うことができるものと考えられる。従って、このような変形や変更は全て、本明細書の範囲内に含まれるものと考えられる、ということは理解されるべきである。 While preferred embodiments of the new and improved method have been described, it will be appreciated by those skilled in the art that other variations and modifications may be made in light of the teachings herein. Accordingly, it should be understood that all such variations and modifications are considered to be included within the scope of this specification.
22 外装ボイスコイルアッセンブリ
24 巻型
26 導線コイル
28 外補剛体層
22 Exterior
Claims (11)
硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材で形成された、外面及び内面を持つチューブ状巻型と、
前記チューブ状巻型の前記外面又は前記内面に適用された第1導線コイルと、
前記第1導線コイルに適用された硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含む第1補剛体と、
前記第1補剛体に適用された第2導線コイルと、
前記第2導線コイルに適用された硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含む第2補剛体とを含み、
前記チューブ状巻型、前記第1導線コイル、及び前記第1補剛体を互いに融着し、前記チューブ状巻型及び前記第1補剛体が形成するエンベロープ内に前記第1導線コイルを包囲する一体の中実体にし、
前記第1補剛体、前記第2導線コイル、及び前記第2補剛体を互いに融着し、前記第1補剛体及び前記第2補剛体が形成する第2エンベロープ内に前記第2導線コイルを包囲する一体の中実体にする、外装ボイスコイルアッセンブリ。In the exterior voice coil assembly,
A tubular form having an outer surface and an inner surface, formed of a porous absorbent substrate impregnated with a curable resin;
A first conductor coil applied to the outer surface or the inner surface of the tubular winding mold;
A first stiffening body including a porous absorbent base material impregnated with a curable resin applied to the first conductive coil ;
A second conductor coil applied to the first stiffener;
A second stiffening body including a porous absorbent base material impregnated with a curable resin applied to the second conductive wire coil ,
The tube-shaped winding mold, the first conductive coil, and the first stiffening body are fused together, and the first conductive coil is enclosed in an envelope formed by the tubular winding mold and the first stiffening body. The substance of
The first stiffener, the second conductor coil, and the second stiffener are fused together, and the second conductor coil is enclosed in a second envelope formed by the first stiffener and the second stiffener. An external voice coil assembly that makes a solid body .
硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材で形成された、外面及び内面を持つチューブ状巻型と、
前記チューブ状巻型の前記外面又は前記内面に適用された第1導線コイルと、
前記第1導線コイルに適用された硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含む第1補剛体と、
前記チューブ状巻型の前記内面に適用された第2導線コイルと、
前記第2導線コイルに適用された硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含む第2補剛体とを含み、
前記第1導線コイルは、前記チューブ状巻型の前記外面に適用され、
前記チューブ状巻型、前記第1導線コイル、及び前記第1補剛体を互いに融着し、前記チューブ状巻型及び前記第1補剛体が形成するエンベロープ内に前記第1導線コイルを包囲する一体の中実体にし、
前記巻型、前記第2導線コイル、及び前記第2補剛体を互いに融着し、前記巻型及び前記第2補剛体が形成する第2エンベロープ内に前記第2導線コイルを包囲する一体の中実体にする、外装ボイスコイルアッセンブリ。 In the exterior voice coil assembly,
A tubular form having an outer surface and an inner surface, formed of a porous absorbent substrate impregnated with a curable resin;
A first conductor coil applied to the outer surface or the inner surface of the tubular winding mold;
A first stiffening body including a porous absorbent base material impregnated with a curable resin applied to the first conductive coil;
A second conducting coil applied to the inner surface of the tubular winding mold;
A second stiffening body including a porous absorbent base material impregnated with a curable resin applied to the second conductive wire coil,
The first conductor coil is applied to the outer surface of the tubular winding mold ,
The tube-shaped winding mold, the first conductive coil, and the first stiffening body are fused together, and the first conductive coil is enclosed in an envelope formed by the tubular winding mold and the first stiffening body. The substance of
The winding mold, the second conducting coil, and the second stiffening body are fused together, and the second conducting coil is enclosed in a second envelope formed by the winding mold and the second stiffening body. An external voice coil assembly that makes it a reality.
前記多孔質吸収基材は、ガラス織物材料、パラ−アラミドファイバ材料、及び炭素繊維材料からなる群から選択される、外装ボイスコイルアッセンブリ。The exterior voice coil assembly according to claim 1 or 2 ,
The outer voice coil assembly is selected from the group consisting of a glass fabric material, a para-aramid fiber material, and a carbon fiber material.
前記硬化性樹脂は、ポリイミド樹脂である、外装ボイスコイルアッセンブリ。The exterior voice coil assembly according to claim 1 or 2 ,
The curable resin is an exterior voice coil assembly, which is a polyimide resin.
a)外面及び内面を持つ、硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含むチューブ状巻型を提供する工程と、
b)前記チューブ状巻型の前記外面又は前記内面に第1導線コイルを位置決めする工程と、
c)硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含む第1補剛体を前記第1導線コイルに適用する工程と、
d)前記チューブ状巻型、前記第1導線コイル、及び前記第1補剛体を互いに融着し、前記チューブ状巻型及び前記第1補剛体が形成するエンベロープ内に前記第1導線コイルを包囲する一体の中実体にする工程と、
e)前記第1補剛体に適用した第2導線コイルを提供する工程と、
f)硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含む第2補剛体を前記第2導線コイルに適用する工程と、
g)前記第1補剛体、前記第2導線コイル、及び前記第2補剛体を互いに融着し、前記第1補剛体及び前記第2補剛体が形成するエンベロープ内に前記第2導線コイルを包囲する一体の中実体にする工程とを含む、方法。In a method for manufacturing an exterior voice coil assembly,
a) providing a tubular form comprising a porous absorbent substrate impregnated with a curable resin having an outer surface and an inner surface;
b) positioning the first conductive coil on the outer surface or the inner surface of the tubular winding mold;
c) applying a first stiffening body comprising a porous absorbent substrate impregnated with a curable resin to the first conducting coil;
d) The tubular winding mold, the first conducting coil, and the first stiffening body are fused together, and the first conducting coil is enclosed within an envelope formed by the tubular winding mold and the first stiffening body. The process of making a solid entity ,
e) providing a second conductor coil applied to the first stiffener;
f) applying a second stiffening body comprising a porous absorbent substrate impregnated with a curable resin to the second conducting coil;
g) The first stiffener, the second conductor coil, and the second stiffener are fused together, and the second conductor coil is enclosed within an envelope formed by the first stiffener and the second stiffener. And integrating into a solid body .
a)外面及び内面を持つ、硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含むチューブ状巻型を提供する工程と、
b)前記チューブ状巻型の前記外面又は前記内面に第1導線コイルを位置決めする工程と、
c)硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含む第1補剛体を前記第1導線コイルに適用する工程と、
d)前記チューブ状巻型、前記第1導線コイル、及び前記第1補剛体を互いに融着し、前記チューブ状巻型及び前記第1補剛体が形成するエンベロープ内に前記第1導線コイルを包囲する一体の中実体にする工程と、
e)前記チューブ状巻型の前記内面に適用された第2導線コイルを提供する工程と、
f)硬化性樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含む第2補剛体を前記第2導線コイルに適用する工程と、
g)前記チューブ状巻型、前記第2導線コイル、及び前記第2補剛体を互いに融着し、前記巻型及び前記第2補剛体が形成するエンベロープ内に前記第2導線コイルを包囲する一体の中実体にする工程とを含み、
前記第1導線コイルは、前記チューブ状巻型の外面上に位置決めされる、方法。 In a method for manufacturing an exterior voice coil assembly,
a) providing a tubular form comprising a porous absorbent substrate impregnated with a curable resin having an outer surface and an inner surface;
b) positioning the first conductive coil on the outer surface or the inner surface of the tubular winding mold;
c) applying a first stiffening body comprising a porous absorbent substrate impregnated with a curable resin to the first conducting coil;
d) The tubular winding mold, the first conducting coil, and the first stiffening body are fused together, and the first conducting coil is enclosed within an envelope formed by the tubular winding mold and the first stiffening body. The process of making a solid entity,
e) providing a second conducting coil applied to the inner surface of the tubular winding;
f) applying a second stiffening body comprising a porous absorbent substrate impregnated with a curable resin to the second conducting coil;
g) The tube-shaped winding mold, the second conductive coil, and the second stiffening body are fused together, and the second conductive coil is enclosed in an envelope formed by the winding mold and the second stiffening body. The process of making
The method wherein the first conductor coil is positioned on an outer surface of the tubular form.
前記外面から前記内面まで貫通し、これらと流体連通する通気通穴を形成する工程をさらに含む、方法。The method according to claim 5 or 6,
Before passing from Kigaimen to said inner surface further comprises as engineering of forming a vent through holes for these fluid communication with, the method.
チューブ状巻型を提供する前記工程は、ガラス織物材料、パラ−アラミドファイバ材料、及び炭素繊維材料からなる群から選択された多孔質吸収基材を含むチューブ状巻型を提供する工程を含む、方法。The method according to claim 5 or 6 , wherein
Providing the tubular form includes providing a tubular form comprising a porous absorbent substrate selected from the group consisting of a glass fabric material, a para-aramid fiber material, and a carbon fiber material; Method.
チューブ状巻型を提供する前記工程は、硬化性ポリイミド樹脂で含浸した多孔質吸収基材を含むチューブ状巻型を提供する工程を含む、方法。The method according to claim 5 or 6 , wherein
The method of providing a tubular form includes providing a tubular form comprising a porous absorbent substrate impregnated with a curable polyimide resin.
平らなリボン状の導体端を前記第1導線コイルの第1及び第2の端部にハンダ付けする工程と、
前記導体端を前記第2補剛体で覆う工程とを含む、方法。The method according to claim 5 or 6 , further comprising:
Soldering flat ribbon-like conductor ends to the first and second ends of the first conductor coil;
Covering the conductor end with the second stiffener.
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